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국립창원대학교 박민원 교수는 미래 에너지 시스템의 핵심 기술인 초전도, 인공지능(AI), 디지털 트윈 분야의 선도적인 연구자입니다. 초전도 모터 및 발전기, 전력 케이블, 에너지 저장 장치(SMES) 등의 고효율 전력기기 설계 및 특성 분석을 통해 전력 손실을 최소화하고 시스템 안정성을 극대화하는 데 기여하고 있습니다. 특히, AI 및 디지털 트윈 기술을 해상 풍력발전, 전기자동차 배터리 관리, 공장 에너지 관리 등 다양한 에너지 분야에 접목하여 시스템의 효율적인 운영과 최적화를 위한 혁신적인 해결책을 제시합니다. 박민원 교수의 연구는 차세대 에너지 기술 발전에 중요한 역할을 하고 있습니다.
| 연구자 프로필 |  |
| 연구자 명 | 박민원 |
| 직책 | 교수 |
| 이메일 | paku@changwon.ac.kr |
| 재직 상태 | 재직 중 |
| 부서 학과 | 전기전자제어공학부 |
| 사무실 번호 | 0552132000 |
| 연구실 | 차세대전력기술응용연구센터 |
| 연구실 홈페이지 | https://www.changwon.ac.kr/capta/main.do |
| 홈페이지 | - |
| 소속 | 국립창원대학교 |
| 연구 1 | 초전도 기술 기반 차세대 전력 시스템 및 고효율 전력기기 개발 |
| 내용 | 본 연구실은 초전도 기술을 활용하여 차세대 전력 시스템 및 고효율 전력기기를 개발하는 데 중점을 둡니다. 특히, 고온초전도(HTS) 모터 및 발전기(예: 10MW급 초전도 풍력발전기, 1MW급 선박 추진용 모터)의 설계 및 특성 분석을 통해 에너지 효율을 극대화하고 있습니다. 또한, 초전도 케이블(3상 동축형, HVDC)의 모델링 및 실계통 적용 연구를 수행하여 전력 전송 손실을 최소화하고 안정성을 높이는 데 기여하고 있습니다. 초전도 한류기(SFCL) 분야에서는 포화 철심형 고장 전류 제한기 설계 및 보호 장치 개발을 통해 전력 시스템의 안정성을 확보하며, 초전도 에너지 저장 장치(SMES)를 활용한 전력 품질 향상 및 주파수 안정화 기술을 연구합니다. 이러한 연구는 신재생에너지 연계, 전력망 안정화, 고효율 산업용 유도가열(300kW급 고온초전도 유도가열로) 등 다양한 분야에 적용되어 미래 전력 산업의 혁신을 선도하고 있습니다. 다수의 국책 과제(예: 10MW급 초전도 풍력발전기 기반 부유식 해상풍력발전 플랫폼용 기초기술개발, 초전도 DC 리액터 제작) 수행 경험과 관련 논문, 특허를 통해 기술 리더십을 확보하고 있습니다. |
| 연구 2 | 인공지능 및 디지털 트윈 기반 스마트 에너지 관리 및 진단 시스템 |
| 내용 | 본 연구실은 인공지능(AI)과 디지털 트윈 기술을 에너지 시스템에 접목하여 효율적인 관리 및 진단을 구현합니다. 특히 풍력터빈의 디지털 트윈 모델 개발 및 이를 활용한 수명 예측(인공신경망 기반) 및 상태 진단 기술은 시스템 운영 최적화에 기여하고 있습니다. 해상풍력단지의 가상현실 디지털 트윈 시스템과 전력변환소 운영비용 절감을 위한 시뮬레이터 구축은 실제 환경에서의 효율성을 극대화하는 것을 목표로 합니다. 또한, 하역기 작업환경 인식을 위한 Camera-LiDAR Fusion AI 알고리즘 개발, 전기자동차 배터리를 활용한 공장 에너지 관리 방안 제안, 강화학습 기반 공장 에너지 관리 시스템 개발 등 다양한 산업 분야에서 AI의 적용 가능성을 탐색하고 있습니다. 이러한 연구는 데이터 기반의 정밀한 예측과 최적화를 통해 에너지 시스템의 안정성과 효율성을 향상시키며, 예지 보전(Predictive Maintenance) 및 스마트 에너지 관리에 있어 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 관련 연구는 여러 참여 과제(예: 풍력터빈 수명연장을 위한 내구성 평가 및 잔여수명 예측 기술개발, 실시간 시뮬레이터를 이용한 강화학습 기반 공장 에너지 관리 방법 및 이를 이용한 시스템) 및 다수의 논문과 특허(예: 디지털 트윈 기반의 해상 풍력단지 제어 장치, 부유식 해상풍력 터빈용 디지털 트윈 시스템)로 그 성과를 입증하고 있습니다. |
| 연구 3 | 신재생에너지 발전 시스템 및 고효율 전력변환 기술 |
| 내용 | 본 연구실은 태양광, 풍력 등 신재생에너지 발전 시스템의 효율 증대 및 안정적인 계통 연계를 위한 고효율 전력변환 기술 연구를 선도하고 있습니다. 태양광 발전 시스템용 단상 및 3상 전력변환기 제어 장치 개발을 통해 최대 전력점 추종(MPPT) 성능을 향상시키고, 고조파 전류 보상 및 단독 운전 방지 기능을 구현하여 전력 품질을 개선합니다. 특히, 5MW급 및 10MW급 부유식 대형 해상풍력 발전 시스템 설계 기술 개발과 울산 200MW 부유식 해상풍력 실증단지 설계 연구를 통해 차세대 해상풍력 발전 기술 발전에 기여하고 있습니다. AC/DC 하이브리드 배전망 운영 시스템 기술 개발 및 다양한 전력변환 장치(예: 고효율 고승압 전력변환기, 백 투 백 컨버터)의 설계 및 분석은 복잡한 전력망 환경에서의 안정성과 효율성을 확보하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 연구는 재생에너지원의 효과적인 활용과 스마트 그리드 구현의 핵심 기반 기술로서, 지속 가능한 에너지 미래를 위한 실질적인 해결책을 제시합니다. 다수의 연구 과제(예: AC/DC 하이브리드 배전망 운영시스템 기술개발, 태양광 및 배터리 연계형 하이브리드 계통연계 전력변환장치)와 논문, 특허를 통해 혁신적인 성과를 창출하고 있습니다. |
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